电子元器件加速退化寿命评估方法研究

基于退化轨迹的评估方法是退化型产品进行可靠性评估的主要方法,适合于对具有退化失效机理的高可靠长寿命产品进行可靠性评估;基于退化轨迹的可靠性评估方法首先选取合适的退化轨迹模型,利用退化数据对退化轨迹进行模型拟合得到模型参数,然后根据退化轨迹外推得到伪失效寿命,最后基于伪失效寿命利用最小二乘法进行统计分析确定产品的失效分布,并通过假设检验的方法选择拟合度最优的分布;本文以大功率开关的加速退化试验数据为例进行了分析和说明.     

振动环境下MEMS加速度计的可靠性评估

在MEMS加速度计加速寿命试验及加速性能退化试验研究的基础上,对MEMS加速度计在振动环境下的可靠性技术进行了研究.通过理论分析MEMS加速度计在振动环境下的失效模式和失效机理,结合具体的试验条件设计了加速度计加速寿命试验及加速性能退化试验方案,并对MEMS加速度计在振动环境下的失效数据分别进行了加速寿命可靠性评估及加速性能退化可靠性评估.研究表明,两种评估方法得到的评估结果基本一致;加速性能退化评估方法适用于MEMS加速度计在振动环境中的可靠性研究,且该方法简捷、正确可行、节省试验费用,为MEMS加速度计在实际应用中提供了重要的参考依据.     

基于性能退化分析的电连接器可靠性评估

某型电连接器具有寿命长、可靠性高的特点,传统的基于失效寿命数据的可靠性评估方法行不通。提出了基于性能退化分析的可靠性评估方法,给出了进行评估的一般步骤,并以温度为加速应力设计了该型电连接器的加速退化试验。分析了电连接器的接触失效机理,进而推导出退化模型,估计出了样品的伪寿命值。利用Anderson-Darling统计量确定寿命分布类型为对数正态分布,对寿命分布函数和Arrhenius加速方程的参数值进行了极大似然估计,推导出了该型电连接器在工作温度下的可靠度函数,得出t0.9为244 240h。     

基于振动传感器性能退化数据的可靠性评估

在基于失效数据可靠性评估和性能可靠性评估方法的基础上,提出了基于性能退化量分布的可靠性评估方法,以对具有退化失效机理的振动传感器进行可靠性评估。基于性能退化量分布的可靠性评估方法,首先,计算不同测量时刻产品性能退化量的统计特征,对其进行曲线拟合得到统计特征随时间变化的函数,即性能退化量分布参数,然后,利用可靠性与性能退化量分布的关系评估产品的可靠性,最后,运用基于性能退化量分布的可靠性评估方法对振动传感器进行了可靠性评估。     

基于物理统计模型的车载IGBT振动疲劳寿命评估研究

在新能源乘用车车载环境中,受路面不平整度和发动机转动的影响,IGBT模块面临着振动疲劳失效的风险。为保证IGBT模块在使用过程中的可靠性,对其振动疲劳寿命进行评估具有重大意义。IGBT模块内部结构复杂,无法直接对其进行纯物理模型上的振动疲劳寿命评估。为此,文章提出了一种IGBT模块振动疲劳寿命的评估方法,其首先通过加速试验获取IGBT模块在高振动量级下失效的寿命数据;再基于威布尔分布的寿命分布统计模型获得模块在实际工况下的可靠性寿命分布,进而获取模块在实际应用中的可靠性寿命数据。试验结果表明,该方法可以有效预估IGBT模块在批量投入使用过程中的失效率,为合理管控应用风险提供保障。     

基于Monte-Carlo仿真的双应力步降加速退化试验优化设计统计分析研究

针对高可靠性长寿命产品的性能往往受到多个应力的影响,且在有限试验时间内难以获得大量性能退化信息的问题,采用Monte-Carlo对试验过程进行仿真,运用退化失效环境因子对Monte-Carlo仿真产生数据进行折算,利用最小二乘对双应力步降加速退化试验统计分析,建立基于Monte-Carlo仿真的双应力步降加速退化试验优化设计统计分析模型。通过仿真实例,验证该方法的有效性、可行性。     

电子式电能表可靠性预测方法的研究

随着电子设备复杂程度越来越高,电子设备的可靠性要求也越来越突出。由于影响电子式电能表不运行的因素比感应式电能表更多更复杂,对电子式电能表的可靠性提出了更高的要求。通过分析电子电能表可靠性评估技术的发展现状及存在的问题,结合电能表自身的技术特点及可靠性评估技术要求,提出了加速寿命试验和元器件应力法两种预测方法,这两种方法是开展电子式电能表可靠性预测的最实用、最具理论价值和工程应用价值的技术方法,有利于电力企业选用更高可靠性、长寿命的电子式电能表,大大降低电力系统经营运行成本。     

基于退化数据与marker数据综合的产品可靠性建模分析

基于性能退化数据的可靠性建模分析方法,为现代工业中长寿命、高可靠产品的可靠性研究提供了重要途径,但在破坏性测量中无法获得足够的产品性能退化数据.对此,综合利用产品性能退化数据和marker数据对产品可靠性进行建模,不仅能够提高可靠性评估的精度,还可以在产品运行过程中通过对marker的测量来预测产品剩余寿命,从而为产品维修、更换以及备件决策提供依据.采用二元Wiener过程对产品的性能参数和marker进行建模,给出模型参数的估计方法和基于marker测量数据的剩余寿命预测方法,并通过仿真示例验证所提出方法的有效性.     

恒定应力加速寿命试验及其数据统计分析软件

加速寿命试验是为了缩短试验时间,在不改变产品失效机理的条件下,用加大应力（如温度应力、电压应力等）的方法对产品进行的寿命试验。通过加大应力水平,加快产品失效,获得失效数据,运用加速寿命模型外推产品在正常应力水平下的可靠性特性。本文主要介绍恒定应力加速寿命试验的组织实施方法,以及其试验数据统计分析软件。     

基于多元性能退化量光纤陀螺贮存寿命综合评估

"长期贮存,一次使用"的军事应用需求使得光纤陀螺的贮存寿命越来越受到关注,采用基于多元性能退化量的方法来综合评估光纤陀螺的贮存寿命;首先分析了光纤陀螺主要性能退化参数,其次采用Wiener过程对光纤陀螺的退化进行建模,并给出参数估计和可靠度函数,接着介绍了利用协方差矩阵进行可靠度函数融合的具体方法,最后利用前述方法对光纤陀螺贮存可靠性进行综合评估;光纤陀螺在55℃进行贮存时,同时考虑零偏、零漂和标度因数之间的相关性时,贮存寿命为38 100 h,假设各参数之间相互独立,贮存寿命为16 000 h;试验结果表明,当产品具有多个性能退化量时,采用基于多元性能退化量的综合评估方法对产品的评估更加全面、合理。     

最小权点覆盖下的智能电表通信故障区域预警方法

电表通信故障预警可以保证智能电表的通信安全,有利于实现对智能电能表的全过程质量管控。但是,智能电表的工作轨迹具有随机性,跟踪难度较大,其故障变量信息的提取难度较大。为此,提出了基于最小权点覆盖的智能电表通信故障区域预警方法。利用智能电表运行状态的观测向量作为故障检测的关键变量,计算出运行状态观测向量的平均轨迹。根据智能电表通信故障数据变量在不同时刻的运行轨迹,提取出智能电表通信故障的关键变量信息,完成智能电表通信故障的检测。在最小权点覆盖下,采集智能电表通信故障数据。利用Fisher准则,计算出智能电表通信故障属性的重要程度,通过设计智能电表通信故障区域预警算法,实现智能电表通信故障区域的预警。实验结果表明,研究方法可以成功预警智能电表通信故障,通过较高的预警准确率确保了智能电表的稳定运行。     

智能电能表应用安全性研究

电能表是测量电路中消耗电能的仪表,是供电企业和电力用户进行电能贸易结算的计量器具,也是《计量法》规定实施强制检定的计量器具。因此,确保电能表安全、正确、可靠是电能表使用的前提。本文分析了传统电能表在安全使用上的局限,总结了智能电能表在防攻击方面的措施,着重提出了一种基于混合加密的智能电能表数据信息安全交互方案,并进行了相关的分析比较,从比较结果可以看出,采用众多防攻击措施的智能表在应用的安全性上得到极大的提高。     

基于误差在线自诊断技术的智能电表设计

随着坚强智能电网的建设,电能表的现场检验技术滞后于电网发展,造成大量的资源浪费。对误差在线自诊断技术进行了研究。基于ADE9153计量芯片的mSure技术,设计一款具有在线误差自诊断功能的智能电能表。对电能表的软件和硬件作了设计改进。通过分析电能表采样电路的性能改变,监测电能表因窃电、计量故障、器件老化或失效引起的误差改变。通过远程数据采集实现对电能表生命周期内的误差在线监测,便于故障及时发现、精准定位。基于大数据分析,为供电部门合理规划、有序轮换电能表提供参考依据,延长了电能表的使用寿命、减少了资源浪费。通过试验室测试及现场运行测试,验证了误差在线自诊断技术的准确性、稳定性、可靠性。     

基于泛在电力物联网的普适性智能电表状态实时评估方法

针对当前智能电表状态评估存在精确度低、泛化性差和实时困难等问题,本文采用泛在电力物联网构建状态实时评估方法解决该问题。首先,采用决策树算法实现智能电表的分类,整体增强方法的匹配度和适应性;随后针对不同类别的智能电表,采用Apriori算法对样本集数据的特征集进行识别和提取,从而降低特征维度并增强关联性;接着,基于决策引擎实现对智能电表状态实时评估,并以度量学习实现新增物联网采集数据的有效性评估,反馈优化传感设备部署,从而根据评估结果实现对新增部署传感器及其位置的调整,进而根据应用场景不断优化智能电表状态实时评估应用模式。实验结果表明,本方法可实现智能电表运行状况的实时、普适、精准运维评估,进一步解决泛在电力物联网设备现场部署经验不足、校验无目标等问题。     

智能电表的数据抄读新方法

智能电表大多采用MODBUS协议或者645协议进行通信,通信速率不高,这对于智能电表大量数据的传输不方便。提出基于PROFIBUS的智能电表数据抄读方法及系统,此系统包括基于PROFIBUS通信的主站--可编程逻辑控制器(PLC)和从站,主站和从站是基于PROFIBUS总线通信连接的,主站由西门子PLC/CP5611网卡和STEP 7编程软件、WINCC监控软件等组成,从站为具有PROFIBUS模块的智能电表;该PROFIBUS模块与智能电表中的微控制单元(MCU)进行连接,作为智能电表的一部分。这种基于PROFIBUS的智能电表数据抄读方法及系统易于实施,数据传输快,且通信速率可以达到12Mb/s。     

智能电能表状态检验技术研究

目前,电能表的现场检验主要以周期检验为主,具有发现问题滞后、检验针对性不强的问题。将以可靠性为中心的维护技术(RCM)应用到智能电能表的现场检验业务中。通过对智能电能表全寿命周期各业务管理系统中采购验收、仓储管理、配送管理、现场运行、分拣检测等环节的海量数据进行分析,挖掘影响智能电能表运行可靠性的状态量。通过状态矩阵实现电能表的状态评价,根据评价结果制定不同的现场检验策略。国家电网下属各省公司应用此技术开展状态检验工作的成效表明,该技术在不影响营销抄、核、收等业务的情况下,有效降低了现场检验的工作量,提高了异常处理的及时性。该结果验证了该技术在智能电能表大规模现场检验模式下的优越性。     

智能电网容错数据聚合方案

新一代智能电网的出现,极大地提升了电网的安全性与可靠性,这依赖于智能电表每15分钟发送一次数据,但是这可能会暴露用户的隐私,同时需要消耗很大的计算代价.于是数据聚合技术被引入,大多数现有聚合方案存在耗时大且当电表故障时系统无法正常运行等问题.针对上述问题,本文提出了一个智能电网中高效的支持错误容忍的数据聚合方案,具体来...     

基于用电大数据的用电异常状态辨识方法

用电异常状态的辨识是用电环节的重点和难点。本文基于计量自动化系统智能电能表所采集的用电大数据,对用电异常状态辨识方法进行研究。首先,基于用电海量数据及高维随机矩阵理论,研究分析了大维随机矩阵的协方差矩阵特征谱分布;然后,根据矩阵的统计特性提出基于用电大数据矩阵的用电异常状态辨识方法;最后,以贵州实际用电数据为例进行了仿真研究。仿真结果表明该文方法不仅能满足电网对可视性、时效性、可靠性、安全性的迫切要求,而且为数据驱动用电环节智能化、可视化监控提供了新思路。